JS的Number类型从何而来的不精确?
2024-01-31 15:18:57
JS 的 Number 类型是一个经常被忽视但非常重要的数据类型。与其他语言不同,JS 的 Number 类型是双精度的,这意味着它可以存储非常大的数字。然而,这种设计也带来了一些问题,其中一个问题就是不精确。
不精确的原因在于计算机以二进制存储数字。二进制是一种基数为 2 的数字系统,这意味着它只有 0 和 1 两个数字。这与我们熟悉的十进制数字系统不同,十进制数字系统有 0 到 9 这 10 个数字。
由于二进制只有 0 和 1 两个数字,所以它无法精确地表示所有的十进制数字。例如,十进制数字 0.1 在二进制中是 0.0001100110011001100110011001100...,这是一个无限不循环小数。计算机只能存储有限数量的位,所以它必须四舍五入这个小数。这种四舍五入会导致一些精度的损失。
在 JS 中,Number 类型使用 IEEE 754 标准来表示数字。IEEE 754 标准是一种浮点数标准,它定义了如何将数字存储在计算机中。浮点数是一种科学计数法,它将数字表示为一个尾数和一个指数。尾数是数字的小数部分,指数是数字的整数部分。
例如,十进制数字 0.1 可以表示为二进制的 0.0001100110011001100110011001100 * 2^(-3)。尾数是 0.0001100110011001100110011001100,指数是 -3。
当计算机将数字存储在内存中时,它会将尾数和指数分开存储。尾数通常存储在 52 位内存中,而指数通常存储在 11 位内存中。这使得 JS 的 Number 类型可以存储非常大的数字,但同时也导致了一些精度的损失。
精度的损失会对 JS 的某些操作产生影响。例如,以下代码将导致一个不准确的结果:
console.log(0.1 + 0.2);
// 0.30000000000000004
这是因为计算机无法精确地表示 0.1 和 0.2 这两个数字。四舍五入导致了精度的损失,从而导致了不准确的结果。
解决这种不精确的方法有很多。一种方法是使用 BigInt 类型。BigInt 类型是一种新的 JS 类型,它可以存储非常大的整数。BigInt 类型不会产生精度的损失,但它不能用于浮点数。
另一种方法是使用 Decimal.js 库。Decimal.js 库是一个 JavaScript 库,它可以用于进行高精度的计算。Decimal.js 库使用了一种称为十进制浮点数的表示法,这种表示法可以精确地表示十进制数字。
最后,还可以使用浮点数舍入函数来减少精度的损失。浮点数舍入函数可以将一个浮点数四舍五入到一个指定的位数。例如,以下代码将把 0.1 + 0.2 的结果四舍五入到小数点后两位:
console.log(Math.round((0.1 + 0.2) * 100) / 100);
// 0.3
浮点数舍入函数可以帮助减少精度的损失,但它并不能完全消除精度的损失。
总的来说,JS 的 Number 类型是一个非常强大的数据类型,但它也有一些缺点。其中一个缺点就是不精确。不精确的原因在于计算机以二进制存储数字,而二进制无法精确地表示所有的十进制数字。解决这种不精确的方法有很多,包括使用 BigInt 类型、使用 Decimal.js 库以及使用浮点数舍入函数。